Przeciążenie i przekroczenie limitów pojazdów drogowych powoduje znaczne uszkodzenia nawierzchni dróg i stwarza wysokie ryzyko wypadków drogowych, co jest szczególnie poważnym problemem w naszym kraju, gdzie 70% incydentów drogowych jest przypisywanych przeciążeniu pojazdów i przekroczeniu limitów. Powoduje to bezpośrednie straty ekonomiczne w wysokości prawie 3 miliardów RMB, przy czym straty z powodu przeciążenia pojazdów i przekroczenia limitów na autostradach przekraczają 30 miliardów RMB rocznie. Dlatego niezwykle ważne jest monitorowanie i nadzorowanie przeciążonych pojazdów na autostradach.
Aby regulować przeciążenie pojazdów bez zakłócania ruchu, opracowano dynamiczny system ważenia na autostradach Weighting In Moving (WIM). System ten wykorzystuje piezoelektryczne czujniki kwarcowe do szybkiego pomiaru masy pojazdu, gdy ten przejeżdża po nawierzchni drogi z dużą prędkością (<120 km/h) i uruchamia kamery monitorujące w celu wykonania zdjęć.
Czujniki kwarcowe Enviko są specjalnie zaprojektowane do niedrogich, wysokowydajnych piezoelektrycznych czujników kwarcowych do dynamicznego ważenia autostrad i ochrony mostów. Wykonane z wytrzymałego stopu aluminium lotniczego i precyzyjnej obróbki, te czujniki posiadają wysoką odporność na ściskanie, rozciąganie, zginanie, ścinanie i zmęczenie. Dzięki obróbce starzeniowej czułość czujnika pozostaje stabilna przez dziesięciolecia.
Czujniki kwarcowe Enviko, wypełnione od wewnątrz specjalną elastyczną pastą izolacyjną, utrzymują stabilne ciśnienie wewnętrzne, skutecznie blokując wilgoć, przy typowej wartości impedancji izolacji wynoszącej 200 GΩ.
Osadzone w nawierzchni drogi, gdy pojazdy przejeżdżają, koła naciskają na powierzchnię nośną czujnika, powodując, że kryształy kwarcu wewnątrz czujnika generują ładunek z powodu efektu piezoelektrycznego. Ładunek jest następnie wzmacniany przez zewnętrzny wzmacniacz ładunku do sygnału napięciowego, który jest wprost proporcjonalny do ciśnienia przyłożonego do czujnika. Poprzez obliczenie sygnału ciśnienia można uzyskać masę każdego koła, a tym samym całkowitą masę pojazdu.
Charakterystyka stosunku ciśnienia do ładunku piezoelektrycznych czujników kwarcowych pozostaje niezmienna niezależnie od temperatury, czasu, rozmiaru obciążenia i prędkości obciążenia. Dlatego nawet gdy pojazdy przejeżdżają nad powierzchnią pomiarową z dużą prędkością, czujniki kwarcowe mogą zachować wysoką dokładność pomiaru.
Po umieszczeniu czujników WIM w nawierzchni drogi są one wystawiane na działanie promieni słonecznych, deszczu i ciśnienia w kołach, co sprawia, że testowanie ich niezawodności jest niezwykle istotne.
Test cykli temperatury i wilgotności:
Czujniki z powierzchniami łożyskowymi umieszczane są w komorze testowej w celu przeprowadzenia testów cyklicznych temperatury i wilgotności w zakresie od -40℃ do 85℃ przez 500 godzin. Podczas testu impedancja izolacji czujników nie może być niższa niż 100GΩ. Po teście cyklicznym temperatury i wilgotności czujniki przechodzą test ochrony izolacji i obciążenia zmęczeniowego.
Badanie obciążenia zmęczeniowego:
Test zmęczenia obciążenia stosuje cykliczne ciśnienie 6000 N przy użyciu stalowej głowicy ciśnieniowej o szerokości 50 mm x 50 mm w trzech pozycjach na końcach i środku czujnika, z obciążeniem i odciążeniem raz na sekundę, co daje łącznie 1 000 000 obciążeń zmęczeniowych. Zmiana czułości obciążonych pozycji testowych musi wynosić <0,5%, a powierzchnia łożyska nie powinna ulec uszkodzeniu ani oderwaniu.
Ochrona izolacji:
Test ochrony izolacji obejmuje całkowite zanurzenie czujnika w wodzie, cykliczne zmiany temperatury od pokojowej do 80℃, przy całkowitym czasie trwania testu 1000 godzin. Podczas całego testu rezystancja izolacji czujnika nie może być niższa niż 100GΩ.
Liniowość sygnałów piezoelektrycznych czujników kwarcowych jest krytycznym wskaźnikiem procesów produkcyjnych i dokładności. Doskonałe piezoelektryczne czujniki kwarcowe zapewniają FSO<0,5% w całym zakresie. W przypadku czujników WIM błąd czułości w dowolnym położeniu na całej długości czujnika nie może przekraczać 2%. Dlatego też do produkcji czujników niezbędny jest ścisły i dokładny sprzęt do testowania czułości.
Charakterystyka obciążenia mierzy krzywą siły-ładunku i błąd liniowości (%FSO) podczas obciążania i odciążania przy szerokości głowicy obciążającej 100 mm przyłożonej do czujnika w dowolnej pozycji.
Charakterystyka płaskości sygnału mierzy wartość czułości podczas obciążenia wzdłuż kierunku długości czujnika (bez powierzchni nośnej) przy użyciu głowicy dociskowej o szerokości 50 mm i sile 8000 N, przy czym wartości czułości uzyskane w każdym punkcie testowym obciążenia służą do obliczenia płaskości sygnału wzdłuż kierunku długości czujnika.
Niektórzy producenci celowo stosują jednak głowicę ciśnieniową o szerokości 250 mm do testowania płaskości sygnału, co odpowiada 5-krotnemu uśrednieniu krzywej charakterystycznej, co skutkuje zafałszowaną dokładnością na poziomie 1%. Tylko sygnały uzyskane poprzez pomiary obciążenia przy użyciu głowicy ciśnieniowej o szerokości 50 mm mogą naprawdę odzwierciedlać dokładność i jakość czujnika.
Enviko Technology Co.,Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Biuro w Chengdu: nr 2004, jednostka 1, budynek 2, nr 158, ulica Tianfu 4th, strefa high-tech, Chengdu
Biuro w Hongkongu: 8. piętro, budynek Cheung Wang, ulica San Wui 251, Hongkong
Fabryka: Budynek 36, Strefa Przemysłowa Jinjialin, Miasto Mianyang, Prowincja Syczuan
Czas publikacji: 08-kwi-2024
